廣義相對(duì)論是愛(ài)因斯坦在1913年提出的一種引力場(chǎng)的相對(duì)論理論，與牛頓的引力論完全不同。它認(rèn)為引力是由于物體周圍的時(shí)空彎曲造成的，物體在彎曲的時(shí)空中沿短程線自由運(yùn)動(dòng)，因此廣義相對(duì)論也被稱為時(shí)空幾何動(dòng)力學(xué)。如何理解廣義相對(duì)論中的時(shí)空彎曲？我們可以用一個(gè)模型式的比擬來(lái)說(shuō)明。假設(shè)有兩個(gè)質(zhì)量很大的鋼球，根據(jù)牛頓的觀點(diǎn)，它們因萬(wàn)有引力相互吸引，將彼此接近。而愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論認(rèn)為，這兩個(gè)鋼球之間不存在引力。它們之所以接近，是因?yàn)闆](méi)有鋼球時(shí)，周圍的時(shí)空猶如一張拉平的網(wǎng)，現(xiàn)在兩個(gè)鋼球把這張時(shí)空網(wǎng)壓彎了，于是它們就沿著彎曲的網(wǎng)滾到一起來(lái)了。這相當(dāng)于因時(shí)空彎曲物體沿短程線的運(yùn)動(dòng)。因此，廣義相對(duì)論是一種不存在“引力”的引力理論。廣義相對(duì)論建立在等效原理和廣義協(xié)變?cè)磉@兩個(gè)基本假設(shè)之上。等效原理是從物體的慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量相等這個(gè)基本事實(shí)出發(fā)，認(rèn)為引力與加速系中的慣性力等效，兩者原則上是無(wú)法區(qū)分的；廣義協(xié)變?cè)韯t是等效原理的一種數(shù)學(xué)表示，即反映物理規(guī)律的一切微分方程應(yīng)當(dāng)在所有參考系中保持形式不變，也就是說(shuō)一切參考系是平等的，從而打破了狹義相對(duì)論中慣性系的特殊地位。在廣義相對(duì)論中，物質(zhì)產(chǎn)生引力場(chǎng)的規(guī)律由愛(ài)因斯坦場(chǎng)方程表示，它所反映的引力作用是動(dòng)態(tài)的，以光速傳遞。因此，廣義相對(duì)論是比牛頓引力論更一般的理論，牛頓引力論只是廣義相對(duì)論的弱場(chǎng)近似。所謂弱場(chǎng)是指物體在引力場(chǎng)中的引力能遠(yuǎn)小于固有能，此時(shí)才顯示出兩者的差別，必須應(yīng)用廣義相對(duì)論才能正確處理引力問(wèn)題。廣義相對(duì)論在1915年建立后，愛(ài)因斯坦提出了三個(gè)檢驗(yàn)其正確性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，即光線在太陽(yáng)附近的偏折、水星近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng)以及光譜線在引力場(chǎng)中的頻移。這些不久即為當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)所證實(shí)。之后，雷達(dá)回波時(shí)間延遲實(shí)驗(yàn)在更高精度上也證實(shí)了廣義相對(duì)論。60年代天文學(xué)上的一系列新發(fā)現(xiàn)，如3K微波背景輻射、脈沖星、類星體和X射電源等新的天體物理觀測(cè)，都支持了廣義相對(duì)論。應(yīng)用廣義相對(duì)論來(lái)研究天體物理和宇宙學(xué)，已成為物理學(xué)中的一個(gè)熱門前沿。愛(ài)因斯坦一直把廣義相對(duì)論視為自己一生中最重要的科學(xué)成果，他曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“要是我沒(méi)有發(fā)現(xiàn)狹義相對(duì)論，也會(huì)有別人發(fā)現(xiàn)的，問(wèn)題已經(jīng)成熟。但是我認(rèn)為，廣義相對(duì)論不一樣。”確實(shí)，廣義相對(duì)論包含了更加深刻的思想，它至今仍是一個(gè)最美好的引力理論。沒(méi)有大膽的革新精神和不屈不撓的毅力，沒(méi)有敏銳的理論直覺(jué)能力和堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，是不可能建立起廣義相對(duì)論的。偉大的科學(xué)家湯姆遜曾經(jīng)把廣義相對(duì)論稱為人類歷史上最偉大的成就之一。